溶液の性質の問題
グルコース を水 に溶かした水溶液がある。大気圧 のもとで、この水溶液の凝固点は何 か。有効数字 2 桁で求めよ。
ただし、原子量は 、、 とし、この圧力での純水の凝固点を 、水のモル凝固点降下を とする。グルコースは水中で電離しない非電解質であり、水溶液は希薄溶液とみなせるものとする。
この問題で使うもの
- 原子量・分子量・式量(説明と入口の問題)
- 物質量と質量・粒子の数(説明と入口の問題)
- 質量モル濃度(説明と入口の問題)
- 沸点上昇と凝固点降下(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(30 技能)
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ヒント
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ヒント 1
凝固点降下度は ( は質量モル濃度)で求められます。まずグルコースの物質量を求めましょう。
ヒント 2
質量モル濃度は「溶質の物質量 [mol] ÷ 溶媒の質量 [kg]」です。溶媒の質量 を kg に直すことに注意しましょう。
ヒント 3
グルコースのモル質量は なので物質量は 、質量モル濃度は です。これに を掛けて凝固点降下度を求め、純水の凝固点から引きましょう。
答えと解説
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解説を読む
グルコースの物質量
グルコース のモル質量は
なので、物質量は
質量モル濃度
溶媒の水は なので、質量モル濃度は
凝固点降下度
希薄溶液では、凝固点降下度 は溶質粒子の質量モル濃度に比例する()。グルコースは非電解質で電離しないので、溶質粒子の質量モル濃度は のままである。
凝固点
純水の凝固点 より 低いので、水溶液の凝固点は
である。
別解
グルコースの分子量は 。 の物質量は 。
水 に溶けているので、質量モル濃度は
凝固点降下度は
凝固点は純水より 低いので 。
検算: mol/kg、 mol、 g となり、条件と一致する。